仪表盘和车身控制的应用设计

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近年来,在汽车性能方面,除了要求对诸如驾驶、转向和停车等驾驶功能加以改进外,还要求对安全性、舒适性和环保性等相关性能加以提高。虽然内置式微控制器最近为众多汽车系统所用,但是为了将来能够实现更安全、更舒适和更环保的系统,对它们进行性能和功能的改进将至关重要。

产品特性

面向更安全、更舒适且更环保的系统:富士通开发了内置“FR81S”专用32位高性能CPU内核的MB91770系列和MB91725系列新型微控制器,能够控制新一代汽车系统。仪表盘控制是MB91770系列的主要应用领域,而车身控制(空调、BCM等)则是MB91725系列的主要应用领域。

新型内置式高性能32位CPU内核“FR81S”:这款产品采用FR81S内核,提供了比传统32位“FR60”CPU内核高30%或以上的处理性能。FR81S的工作性能为1.3MIPS/MHz,作为面向汽车应用的微控制器,它提供了极高的处理性能。还具有内置式单精度浮点运算单元(FPU),能够满足图像处理系统和那些需要浮点操作功能的系统(如制动器控制)的要求。虽然时至今日不带FPU的传统产品仍然需要定点运算之类的运算方法,但是本产品具有硬件支持,因此能够简化软件程序并提升运算性能。

 


产品外观图

带有64个内置式消息缓冲器的CAN控制器:最近,在汽车的CAN网络中存在着大量内置式ECU;它们的规模随着节点数量的增加而不断扩大。虽然传统32位CAN微控制器主要具有32个内置式消息缓冲器,但是这款产品具有64个内置式消息缓冲器,从而能够支持带有大量节点的系统。并且,它还支持ver.2.0A/B充当CAN协议和高达1Mb/s的比特率。

能够通过可切换串行接口和LIN-UART连接多种外设功能:本产品将内置式多功能串行接口用作串行通信接口(MB91770系列内的2条通道和MB91725系列内的4条通道)。该多功能串行接口可以通过软件切换为各条通道选择UART、时钟同步串行、LIN-UART和I2C。这样就可以灵活支持外部器件的通信规范和提高系统设计的自由度。除了该多功能串行接口以外,本产品还具有LIN-UART的6条通道,从而能够与更多控制单元进行通信。

可以扩展电路板布局范围的功能

1.外部总线接口终端专用的电源:本产品为外部总线接口终端配备了独立电源。因此,无需在ECU板上安装电平转换器(先前连接那些在采用单个电源的传统产品内、具有不同工作电压的外部器件时,必须具有电平转换器)。并且,该外部总线接口终端的电源电压范围为3.0V至5.5V,因此它可以灵活地连接单元存储器、图像用ASIC等。

2.I/O再分配功能:微控制器的外设单元的分配和接线方式在很大程度上取决于微控制器的引脚分配。为了减少引脚分配给电路板布局带来的物理约束,本产品提供了内置式I/O再分配功能,可以通过软件设置来改变I/O端口分配。由于I/O再分配功能允许我们从分配的终端中选择需要用到的外设终端,所以可以大幅提高电路板布局的自由度。

从外设和分支数量(可以再分配的终端数量)如下所示:

从外设和分支数量

PPG:11通道×3分支

输入采集:6通道×3分支

LIN-UART:4通道×2分支

重加载定时器:4通道×3分支

图2展示了I/O再分配功能略图。

 


图1:MB91770系列/MB91725系列在汽车中的应用视图。

 


图2:I/O再分配功能示意图。

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